[发明专利]Fe-Cr-Ni合金及其制造方法有效

专利信息
申请号: 201780060580.5 申请日: 2017-06-21
公开(公告)号: CN109790608B 公开(公告)日: 2021-05-07
发明(设计)人: 水野建次;轰秀和;马场洋介;小林祐介;西嶋和贵 申请(专利权)人: 日本冶金工业株式会社
主分类号: C22C38/00 分类号: C22C38/00;B22D11/00;C21C5/54;C21C7/00;C21C7/04;C21C7/06;C21C7/10;C22C30/00;C22C38/50
代理公司: 中国专利代理(香港)有限公司 72001 代理人: 马倩;梅黎
地址: 日本*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: fe cr ni 合金 及其 制造 方法
【说明书】:

本发明通过利用通用的设备来控制Ti、N、Al、Mg、Ca浓度,防止TiN夹杂物的聚集聚合体的生成,从而廉价地提供表面性状优异的Fe‑Cr‑Ni合金。本发明所述的合金具有如下成分组成:以质量%计含有C≤0.05%、Si:0.1~0.8%、Mn:0.2~0.8%、P≤0.03%、S≤0.001%、Ni:16~35%、Cr:18~25%、Al:0.2~0.4%、Ti:0.25~0.4%、N≤0.016%,且Ti与N满足%N×%Ti≤0.0045,还含有Mg:0.0015~0.008%、Ca≤0.005%、O:0.0002~0.005%、作为任选成分的Mo:0.5~2.5%,余量包含Fe和不可避免的杂质,在任意截面中,5μm以上的TiN夹杂物为20~200个/cm2

技术领域

本发明涉及表面品质优异的Fe-Cr-Ni合金,涉及适合用于所谓护套式加热器的覆盖管等的、在高温大气环境下的高温耐蚀性、在水中等湿润环境下的耐蚀性优异、且黑化处理性优异的Fe-Cr-Ni合金。

背景技术

以不锈钢为代表的Fe-Cr-Ni合金兼具优异的耐蚀性、耐热性、加工性。由于耐蚀性优异,因此,几乎不实施涂装等处理,而是在合金表面的状态下直接使用。因此,对Fe-Cr-Ni合金的表面品质的要求极高。

此外,从Fe-Cr-Ni合金的优异耐热性出发,有时被用于耐火炉衬(炉材)等用途。进而,在护套式加热器的外套材料中也多用Fe-Cr-Ni合金。该护套式加热器被用作电烹调器、电热水器等的热源。该结构是将镍铬合金线插入至金属制的覆盖管中,向空间部填充氧化镁粉末等并完全密封而成的,通过向镍铬合金线中通电使其发热而进行加热。

该加热方法因不使用火而安全性高,作为所谓的完全电气化住宅所需的项目而广泛用于烤鱼架等电烹调器、电热水器等,近年来其需求急剧扩大(例如参照专利文献1~5)。

然而,含有作为护套式加热器而不可欠缺的成分、即Ti或Al的Fe-Cr-Ni合金中含有Ti,因此,存在生成TiN夹杂物、导致表面缺陷的问题。对此,公开了降低Si浓度而抑制TiN夹杂物生成的技术。然而,根据氧化物系的非金属夹杂物组成,存在导致缺陷的危险性,难以说是充分的(例如参照专利文献6)。

此外,公开了表面性状优异的Fe-Cr-Ni系合金的制造技术。其是避免MgO・Al2O3(尖晶石系)、CaO夹杂物而防止表面缺陷的技术。该技术将夹杂物控制为CaO-TiO2-Al2O3系夹杂物,其因操作上的微小偏差而形成TiO2主体的夹杂物,有时产生瑕疵。尤其是,护套式加热器材料的表面品质严苛,因此无法展开该技术。进而,炉渣中的F浓度不稳定,存在炉渣不发生熔融、或者流动性过好而使精炼炉内铺展的砖发生熔损的危险性。像这样,在F浓度不适当的情况下,还存在夹杂物组成形成CaO、MgO的单体,难以控制夹杂物的问题(例如参照专利文献7)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特公昭64-008695号公报

专利文献2:日本特公昭64-011106号公报

专利文献3:日本特公昭63-121641号公报

专利文献4:日本特开2013-241650号公报

专利文献5:日本特开2014-84493号公报

专利文献6:日本特开2003-147492号公报

专利文献7:日本特开2014-189826号公报。

发明内容

发明要解决的问题

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